美国探究性学习及其启示&以高中生物学为例_探究性学习论文

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      20世纪末，联合国教科文组织发布了重要的教育文献——《教育——财富蕴藏其中》，提出教育的四个支柱，即“学会认知”、“学会做事”、“学会合作”、“学会生存”，高度概括了未来社会对人的最基本要求，也为各国教育改革指明了方向。为了培养适应当今变革社会之人才，诸多国家纷纷进行基础教育改革。譬如，美国重视基于标准的教育改革，由美国各州主导、全美州长协会（National Governors Association，简称NGA）和州首席教育官理事会（Council of Chief State School Officers，简称CCSSO）于2010年共同发布了《共同核心州立标准》（Common Core State Standards，简称CCSS），旨在为学生进入大学与就业、为适应未来社会做准备。[1]我国于2010年颁布了《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，提出创新人才培养模式，创新教育教学方法，深入推进课程改革。

      作为课程改革中转变和完善教学与学习方式的一个重要突破口，探究性学习备受关注。近年来，探究性学习已在一些教育较为发达的国家实施，在实现学习目标上取得了良好的效果，尤其是促进了学生发现学习意义，增进学习兴趣，有益于科学素养和创新能力的培养。

      自2001年《基础教育课程改革纲要（试行）》颁布以来，我国一线教师和教育工作者在教学与教育研究上进行了卓有成效的探索，然而，目前探究性学习的理论探索似乎进入了高原期，尽管教师普遍意识到探究性学习的重要性，也在教学实践中不断尝试和摸索，但是，探究性学习的实践效果仍远未达到预期。本文剖析近期美国高中生物探究性学习的研究文献，以期为国内实施探究性学习、推进基础教育课程改革、提高教学与学习成效提供启示与借鉴。

      一、美国高中生物探究性学习的透视

      在美国高中生物教学实践中，探究性学习得到广泛应用，[2][3]生物探究性学习通常由教师和图书馆员组成的学习小组设计和实施，包含八个环节（下页图1），即启发环节（Open）、浸入环节（Immerse）、探索环节（Explore）、识别环节（Identify）、积累环节（Gather）、创造环节（Create）、分享环节（Share）和评价环节（Evaluate）。[2][4]在启发环节，学习小组采用多媒体等信息技术创设情境，通过提出发散性问题以激发学生兴趣，引导其思考，由此引出探究的话题（Topic）。在浸入环节，学习小组开发教材以外的资源，充分发挥“支架”作用，帮助学生构建与探究话题相关的知识体系。进入探索环节，学生独立地从探究话题中发现自己感兴趣的问题，利用图书馆、网络等资源查阅和收集资料，并逐渐聚集问题；在此环节，学习小组处于辅助地位，主要关注学生情绪及学习心理的变化，适时予以恰当指导，鼓励和维持学生的探究兴趣。在识别环节，学生有足够的时间将浸入环节构建的知识与探索环节获取的资料建立联系，并独立提出具体的探究问题（Inquiry Question）。学生带着各自的问题进入积累环节，即开始有目的地收集资料，通过走访调查等方式获取数据和证据，同时甄别信息的重要性，为分享环节做准备。在创造环节，每位学生阐述自己探究的问题和结论，充分发挥想象力，用多样化的方式尽可能清晰简明地展示探究的过程。分享环节包括学生之间的分享和学生与校内外其他对象之间的分享，前者是指每位学生向其他学生介绍自己认为探究过程中最重要的信息，后者则形式多样、内容丰富，如学生以小组合作的形式开展社区活动、制作多媒体公共信息宣传展橱等，来分享探究学习的成果。评价环节由学习小组评价、学生互评和自我反思构成，学习小组对每位学生的探究问题和探究过程进行评价，学生围绕对探究问题的理解和关于如何学习等问题进行互评与反思，并总结出各自的学习策略，用于未来学习。

      不难看出，上述探究性学习的诸环节体现了信息搜集过程（Information Search Process）中情感、思维和行为的变化过程，[5]符合学生的学习心理，有助于学生进行有目的、有意识地学习。探索环节、识别环节和积累环节构成了学生独立“做研究”的过程（图1），为学生提供了开展原创性研究的平台，这是探究性学习的一个重要组成部分。[6]与美国传统研究任务学习（Traditional Research Assignment）相比，探究性学习具备2个典型特征：

      （一）探究性学习是由学生高层次质疑驱动的、可迁移的学习方式

      

      在传统研究任务学习中，教师设定研究任务，规定研究题目、实施过程、所需资料、研究成果的形式（即作业）及完成时限，学生则被动地接受给定的研究题目或从限定的研究题目清单中选取，通过查找、整合教师推荐的资料，完成作业。[2]这种学习方式本质上是整理和报告事实的一次性终极活动，尽管学生收集、综合与评价资料的技能得到了锻炼，但是，研究的结果多是学生对现有资料的复制、拼接，往往很难反映学生是否独立思考及个人观点，也无法揭示学生真实的学习状况与学习过程。相比较而言，每一次探究性学习都是在真实的研究情境中进行，学生凭借兴趣从教师抛出的话题中逐步提炼出具体的探究问题，独立挖掘与分析数据、整合信息、提出创见、建构知识并融合到自己已有的知识体系中，在学习中培养了数据意识、深度理解与反思能力；分享环节与评价环节为学生提供了表达、交流和反思学习策略的机会，这些能力与学习策略可被迁移到下一次探究性学习中，并在更高级阶段的学习和未来生活中发挥重要的作用。

      （二）探究性学习是可提升学习满足感的学习方式

      传统研究任务学习注重研究结果的产出，忽视学习的过程，易造成学生迷失学习目的和意义、丧失学习兴趣，[5]而在探究性学习中，学生个体的情感、思维和行为发生是由低层次到高层次、由浅入深的变化。譬如，在“做研究”的环节和创造环节，学生付出努力、克服困难从而构建起个人知识，分享环节评价环节不仅为学生提供了自由表达的机会，也使之获得来自外部的认可，这些都能极大地增加学生的自信心和学习满足感，有利于增强学习动机，[7]促进未来的学习。

      二、美国高中生物探究性学习的启示

      探究性学习能够促进学生发现学习意义，增进学习兴趣，是培养学生科学素养和创新能力的现代学习方式之一。深刻理解、科学设计和充分实施是有效开展探究性学习的重要保障。美国高中生物探究性学习给我们带来了一些关于教学理念和教学策略方面的启示：

      （一）明确身份，各司其职

      毋庸置疑，学生与教师都是探究性学习的参与者，但二者在各环节中的地位及职责不同。学生的主体地位不言而喻，在整个环节，学生是有目的、有意识地独立发现和探究问题，从而收获知识、习得科学研究的方法和学习策略。学生大胆尝试、敢于试错、主动思考和积极反思是保证探究性学习质量的必要条件。对于教师而言，在启发环节和浸入环节，教师处于主导地位，发挥引领作用，激发学生的好奇心和培养兴趣是关键任务；后续六个环节包括做研究、分享成果及评价，既需要学生的科学素养和创新能力，又是培养这些素养和能力的途径，教师充当协助者和支持者，耐心地给予学生完全的信任、尝试的机会、充足的时间和必要的资源支持，鼓励学生去发现、去分享、去反思。值得注意的是，教师应具备丰富的教育心理学等知识和经验并积累扎实的专业知识，不仅要做到敏锐地观察和发现探究过程中学生情绪的变化，更要能当学生遇到问题无法深入下去时，予以恰当的指导，不是代替学生解决问题，而是帮助学生调整情绪，引导并维持其对探究问题的兴趣，这是有效开展探究性学习的充分条件。

      （二）巧设问题，善用教具

      开展探究性学习伊始，教师提问实为抛砖引玉，一方面引起学生注意和兴趣，一方面引导学生发散思维以寻得探究的问题，因此，教师设计的话题和提出的问题既不能过于狭窄，不利于学生发散思维，也不能过于宽泛，导致学生难以聚焦到核心问题上，更不能将自己的问题直接作为学生要探究的问题，越俎代庖，剥夺了学生发现问题的机会。提问的有效性可以通过选择合适的教具得以增强。以探究植物入侵内容为例，教师既没有提问入侵植物的概念，也没有使用植物的特写图片，而是非常用心地选用了一张包含植物生境特征、来源于真实世界的照片，并提问“这里发生了什么事？（What's happening here?）”。[2]这种带有信息要素的真实照片作为教具不仅更能吸引学生，还有利于学生独立从照片中挖掘有价值的信息，进行有目的的思考，而非“胡思乱想”，学生们反馈的发散性、多样化的答案恰恰是深入探究的源泉。

      （三）整合资源，相得益彰

      美国一些中学的生物探究性学习已不像传统教学那样由授课教师一人负责，而是常常由授课教师与图书馆员合作成立的学习小组共同设计、指导，辅以专家参与和支持。在这个学习小组中，授课教师熟谙教学，能够根据学生及学习过程的特点推动探究学习的进程，图书馆员则把图书馆资源有效整合入教学过程，两位教师优势互补，既丰富了教学与学习资源，又拓展了教学场所；专家参与和支持发挥了专家权威性的重要作用，不仅利于学生构建专业知识体系，而且促进其好奇心转化为学习兴趣，这种多方资源整合的教学方式使得探究性学习更加生动、多样。探究性学习还为学生主动拓展学习空间提供了机会。通过探究，学生意识到“课堂知识”、“书本知识”、“前沿知识”并非为大众所熟知，于是学生自发地进入社区展示探究成果、传播所学知识，主动将探究性学习由校内延伸至校外，这种知识分享的环节既增进了自身与社区的联系，又体会到学以致用、学有所用，有利于培养学生的自信心和学习满足感。

      三、对我国中学生物学科探究性学习的建议

      我国于2001年颁布了《基础教育课程改革纲要（试行）》，课程改革的具体目标之一就是改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。据此，各学科的一线教师、教育工作者和研究者针对学科具体情况在理论和实践方面进行了大胆探索。2003年颁布的《普通高中生物课程标准（实验）》就明确提出倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革。然而，一个不容忽视的现实问题正摆在人们面前，尽管一线教师普遍意识到探究性学习的价值，也在教学实践中积极尝试，但是，目前探究性学习的实践效果仍不尽如人意。当然，这与考试压力等外部因素不无关系，更主要的原因来自于教学相关人员尤其是一线教师对探究性学习的认识、理解以及教学策略使用等方面。借鉴美国高中生物探究性学习，我们提出以下几点建议：

      （一）厘清做研究与探究性学习之关系

      目前，我国中学生物学科教学中的探究性学习一般由提出问题、构想假说、实验设计、分析数据、得出结论和交流反思六个主要程序构成。[8]通常教师预先准备好待探究的问题，多以提问的方式将学生牵引至探究的问题，表面上看，似乎是学生在回答提问时经过思考才发现了问题，那么，这些问题是否是学生真正兴趣所在？问题的提出是否由学生深层次思维与质疑所驱动？这些尚不得而知。但多数教学情形是教师借学生之口说出了事先备好的“教师的问题”。目前，已有部分教师意识到上述问题，越来越多的教师开始鼓励学生在动手操作中思考问题，如改进实验方法、替代实验材料等，[9][10][11]然而并非每位学生都会对实验操作感兴趣，有限的课堂时间也不足以让学生充分思考，如此一来，容易出现少数做多数看，学生偏离主题，探究兴趣不高等现象。事实上，当前国内中学生物探究性学习与美国传统研究任务学习相似，是典型的“做研究”而非探究性学习。真正的“探究”是由学生来“探”，探究的问题不是在学习一开始被提出的，而是在学习逐渐深入的过程中产生的，随后学生带着“探究的问题”进入由构想假说、实验设计、分析数据、得出结论和交流反思组成的“做研究”环节，由此可见，国内现行的探究性学习符合“做研究”的程序，却忽视了“探”的过程，缺乏提供学生进行发散性思维活动的机会。因此，辨明做研究与探究性学习之差异，是正确实施探究性学习的前提之一。

      （二）区分和明确学生与教师的角色和地位

      美国高中生物教学案例突显出学生是问题的发现者和解决者，是探究学习的反思者，教师起到激发兴趣、引导探究、提供资源和帮助鼓励的作用。[2][3]纵观我国生物探究性学习的教学研究，不难发现，学生的主体地位、教师的主导地位受到普遍认同，但在实践中，学生成为被动完成任务的执行者，教师的主导地位使其成为探究性学习的主体。实际上，这种现象在一定程度上反映出教师对学生能力的不信任、教师指导和管理探究性学习的能力有限，以至于过于保守而不敢放手让学生自己做，这可能也是制约现阶段探究性学习成效的原因之一。因此，实施探究性学习，不仅要明确学生与教师的角色，更要在实践中尊重和发挥学生的主体性。

      （三）提升教师的探究能力和探究性学习之教学能力

      我国生物课程倡导的“探究性学习”诞生于第8次课程改革。[12]由于现任生物教师接受基础教育时没有或很少亲身体验过探究性学习，也鲜有在大学、研究生或更高级阶段的学习中积累相关经验，因此，他们指导探究性学习更多地依赖于自己的理解或来自于文献资料的间接经验。尽管教师意识到探究性学习的重要性，但是受制于传统教学观念和教学方式以及其他外界因素（如考试压力），想要有效指导探究性学习是有一定难度的。鉴于此，为了实施好探究性学习，教师既要提升自己的探究能力，又要提高指导探究性学习的教学能力。

      如何提升教师自身的探究能力？首先，教师应广泛阅读与探究性学习和教学相关的文献等资料，从不同视角和层面拓宽理论认识，加深对探究性学习的理解；其次，教师要不断充实和积累学科专业知识，关注科学研究的前沿领域，从而建立中学教材与非教材知识的联系，构建知识网络和知识体系，为设计探究性学习积累素材；再次，教师要以学生的身份进行探究性学习，体验学生探究之体验，培养发现探究过程中情绪变化和可能出现问题的敏感度，锻炼解决问题的能力；最后，教师要通过教学研究等途径，在实践中不断提升探究和科学研究的能力。

      如何提高教师指导探究性学习的教学能力？首先，要明确教学过程中导人的问题不是探究的问题。教师需要创造性地使用教材和非教材资源，适时对知识进行重组、整合、深加工，充分考虑学生学情，谨慎并有目的地选择有意义且适合于学生、能够激发学生探究的话题；其次，要明确探究学习过程中教师的主要任务之一是激发和维持学生的学习兴趣。教师要善用教学策略和方法，以提问为例，提问的目的是激发学生好奇心和兴趣，从而推进探究学习，因此教师所提出的任何问题都应具有针对性，紧扣探究话题，避免节外生枝，否则会造成学生分散注意力而难以聚焦到核心内容；再次，要具备敏锐的观察力、准确的判断力和较强的问题处理能力。探究性学习是学生大胆猜想、不断试错的过程，难免会因遇到困难而降低学习兴趣，在此过程中，教师应积极关注学生学习状态的变化，及时发现探究过程中暴露的各种问题，并恰当地予以解决，才能有利于学生继续深入探究；最后，要相信学生有能力自主探究。教师应对学生有信心，为学生提供足够的思考时间和发言机会，适时予以指导，以帮助和鼓励学生深入学习。

      （四）充分挖掘与整合课程资源

      探究性学习是一个开放性的教学与学习方式，仅靠一本教科书、有限的课堂时间是不够的，探究性学习对课程资源的需求是多方面、多层次的，生物学的探究更是涉及自然科学、社会科学等多领域，因此，充分利用现有的课程资源，积极开发新的课程资源，有效拓展学习时间与空间，是提高探究性学习成效的重要途径。譬如，组织学校教研组的教师共同设计探究学习的主题，开发教具，形成具有校本特色、地方特色、区域特色的探究性学习课程，还可以整合不同学校、不同年级的师生，根据各自特点和优势，分工合作，共同完成一项探究学习任务，以利于缓解探究中时空和资源限制等问题；可以邀请高校、科研院所、企业等机构的相关领域专家，为师生提供支持与指导，通过建立校内外机构联盟，实现资源共享，扩大交流学习平台；此外，可以利用社区、学生家庭和媒体等资源，促进知识分享与传播，培养学生的参与意识、合作意识、分享意识。在利用和开发课程资源时，需要注意资源的有效性，比如邀请专家做报告是为了激发学习兴趣、帮助学生建构知识，倘若报告方式不符合学生的学习心理，不仅达不到目的，还可能产生负面效应，降低学生学习兴趣，因此，教师要善于筛选、组织与合理利用课程资源。

      综上所述，当前我国中学生物探究性学习在本质上与美国传统研究任务学习相似，而与美国现行的探究性学习存在明显差异。在美国，探究性学习作为一种学习方式被推广，“做研究”是其中一个重要部分，学生主体地位鲜明，教师引导作用突出。在我国，探究性学习更多的是作为一种教学方式而存在，是教师主导、学生执行的做研究的过程，加之，实践中常常出现师生主体地位混淆，教师自身探究能力和指导探究性学习的教学能力不足、教学资源开发与利用不充分等问题，直接影响了探究性学习的效果。本文通过反思国内现状、辩证地借鉴他国经验，以期有助于深入推进课程改革，完善教学与学习方式，提高教学与学习成效。

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